一种机械密封结构的轴向推力平衡装置的制作方法

本申请涉及密封件，尤其是涉及一种机械密封结构的轴向推力平衡装置。

背景技术：

1、机械密封是一种旋转机械的轴封装置，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。如水泵工作时，泵轴带动叶轮旋转，液体先后通过叶轮的前后，吸入口的液体面积不等于叶轮的后部。叶轮吸入口为低压，背面为高压，使得叶轮带动泵轴产生轴向推力。泵轴的轴承受轴向推力容易将轴承损坏。

2、现有的用于平衡叶轮转动时产生轴向推力的推力平衡机械密封，包括固定于水泵壳体的静环组件、与泵轴连接的动环组件。静环组件包括静环、供静环布置的支撑座以及用于固定静环的限位弹片。静环具有与限位弹片卡接固定的限位槽。动环组件包括与泵轴固定连接的推力座、布置于推力座底面且与静环抵接的动环以及用于固定动环的压盖。压盖与推力座通过螺栓固定。在水泵工作时，高压水输送到通道处，高压水对限位弹片产生向上的推力，同时限位弹片带动静环向上推动与动环抵接实现机械密封。高压水对推力座向上的推力与叶轮旋转产生的轴向推力抵消实现泵轴的受力平衡。

3、针对上述的相关技术，发明人认为上述的动环和静环在安装时，需要在支撑座内部通过限位弹片对静环固定，动环需要压盖通过螺栓的方式压紧固定，安装过程较为繁琐。

技术实现思路

1、为了方便静环和动环的安装，本申请提供一种机械密封结构的轴向推力平衡装置。

2、本申请提供的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置采用如下的技术方案：

3、一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，包括动环组件和静环组件，所述动环组件包括动环和供所述动环布置的推力座，所述静环组件包括静环和供所述静环布置的支撑座，所述推力座具有供动环布置的安装槽，所述动环还包括用于固定所述动环的固定件，所述固定件设置于所述推力座外侧；所述支撑座具有供所述静环布置的安装开口，所述支撑座端面具有连通于所述安装开口的容置槽，且在所述容置槽内布置用于压紧所述静环的防转销。

4、通过采用上述技术方案，在进行动环的安装时，将动环放置在推力座的安装槽内，然后将固定件套设于推力座的外侧壁对动环起到固定作用，上述动环的安装方式相较于采用压盖从推力座内部对动环进行固定，装配比较方便，且降低了推力座内零件出现损伤的概率；

5、在进行静环的安装时，将静环竖直插入至安装开口内，然后将防转销插入至容置槽内对静环进行抵接固定，上述静环的安装方式相较于在支撑座内部通过提升板对静环进行固定，使用防转销的方式是在支撑座的端面对静环进行固定，装配比较方便，同时防止静环在摩擦力的作用下随动环一起转动。

6、可选的，所述固定件为固定环，所述固定环靠近所述动环组件的一端设置有压紧所述动环端部的第一翻边，所述固定环的另一端设置有第二翻边，所述推力座外侧具有供所述第二翻边抵接的阶梯面。

7、通过采用上述技术方案，公开了固定件的具体结构，固定件整体呈环状，在进行固定件的安装时，先将固定件套设安装于推力座的外侧壁，然后使用反向滚边工艺，将固定环的两端朝推力座弯折，使得固定环的两端形成第一翻边和第二翻边，第一翻边限位抵接于静环端面，实现静环在安装槽内的轴向固定，第二翻边用于抵接于推力座的阶梯面，进一步提高了固定环在推力座上的固定效果。

8、可选的，所述动环靠近所述固定环的一侧设置周向设置有多个限位凹槽，所述推力座具有与所述限位凹槽配合的限位凸部。

9、通过采用上述技术方案，当动环布置于安装槽后，通过限位凹槽和限位凸部的配合，能够实现动环的周向固定，同时在泵轴带动推力座转动时，推力座通过限位凸部和限位凹槽的抵接实现对动环的传动，使得提高动环和静环之间的密封效果。

10、可选的，所述推力座在安装槽内远离所述限位凹槽的一侧设置有第一密封圈。

11、通过采用上述技术方案，当高压水从支撑座的通道输送到推力座，对推力座起到向上的推力时，第一密封圈的设置，能够对安装槽起到密封效果，降低高压水从安装槽泄露的概率。

12、可选的，所述静环具有布置于所述容置槽的固定部，所述固定部具有朝向所述支撑座轴线且与所述防转销侧壁贴合的固定弧槽。

13、通过采用上述技术方案，公开了静环和防转销的具体配合方式，当静环布置在安装开口后，将防转销固定插入至容置槽内，固定部与防转销的侧壁周向贴合，使得防转销对静环的固定效果更加理想。

14、可选的，所述支撑座在所述安装开口侧壁设置有密封槽，且在所述密封槽布置有第二密封圈。

15、通过采用上述技术方案，第二密封圈的设置，能够提高安装槽内的密封性，降低了支撑座内的高压水的泄漏。

16、可选的，所述支撑座内部具有用于抵接所述静环底面定位板。

17、通过采用上述技术方案，使得在静环插入至安装开口内，能够对静环的底面起到定位作用，在水泵未使用时，能够对静环自身重力下的下落起到限位作用，同时定位板受到高压水的冲击的面积较大且能够传递到静环底面，从而使得静环和动环之间的抵接密封效果更加理想，提高推力平衡效果。

18、可选的，所述定位板端面外沿设置有朝向所述推力座的安装凸部，所述安装凸部与所述安装开口侧壁形成有插接槽，所述静环底面具有与所述插接槽配合的插接部。

19、通过采用上述技术方案，定位板端面的安装凸部和插接槽的配合，提高静环在支撑座上的固定效果，从而进一步提高定位板传递到静环上的推力的效果。

20、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

21、1.一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，通过固定件的设置，方便了动环在推力座上的装配固定，通过防转销的设置能够对静环在支撑座上的安装起到固定效果，方便静环的安装；

22、2.本申请通过动环的限位凹槽和推力座的限位凸部的相互配合，实现了动环在推力座上的周向固定；

23、3.本申请通过第一密封圈、第二密封圈的设置，分别提高了安装槽和安装开口内的密封性，减少了高压水的泄漏。

技术特征：

1.一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，包括动环组件（1）和静环组件（2），所述动环组件（1）包括动环（11）和供所述动环（11）布置的推力座（12），所述静环组件（2）包括静环（21）和供所述静环（21）布置的支撑座（22），其特征在于，所述推力座（12）具有供动环（11）布置的安装槽（122），所述动环（11）还包括用于固定所述动环（11）的固定件，所述固定件设置于所述推力座（12）外侧；所述支撑座（22）具有供所述静环（21）布置的安装开口（222），所述支撑座（22）端面具有连通于所述安装开口（222）的容置槽（223），且在所述容置槽（223）内布置用于压紧所述静环（21）的防转销（24）。

2.根据权利要求1所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述固定件为固定环（13），所述固定环（13）靠近所述动环组件（1）的一端设置有压紧所述动环（11）端部的第一翻边（131），所述固定环（13）的另一端设置有第二翻边（132），所述推力座（12）外侧具有供所述第二翻边（132）抵接的阶梯面（124）。

3.根据权利要求2所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于，所述动环（11）靠近所述固定环（13）的一侧设置周向设置有多个限位凹槽（111），所述推力座（12）具有与所述限位凹槽（111）配合的限位凸部（123）。

4.根据权利要求3所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述推力座（12）在安装槽（122）内远离所述限位凹槽（111）的一侧设置有第一密封圈（14）。

5.根据权利要求1所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述静环（21）具有布置于所述容置槽（223）的固定部（211），所述固定部（211）具有朝向所述支撑座（22）轴线且与所述防转销（24）配合的固定弧槽（2111）。

6.根据权利要求5所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述支撑座（22）在所述安装开口（222）侧壁设置有密封槽（224），且在所述密封槽（224）布置有第二密封圈（25）。

7.根据权利要求1所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述支撑座（22）内部设置有用于抵接所述静环（21）底面定位板（23）。

8.根据权利要求7所述的一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，其特征在于：所述定位板（23）端面外沿设置有朝向所述推力座（12）的安装凸部（231），所述安装凸部（231）与所述安装开口（222）侧壁形成有插接槽（26），所述静环（21）底面具有与所述插接槽（26）配合的插接部（212）。

技术总结
本申请涉及一种机械密封结构的轴向推力平衡装置，属于密封件技术领域。其包括动环组件和静环组件，所述动环组件包括动环和供所述动环布置的推力座，所述静环组件包括静环和供所述静环布置的支撑座，所述推力座具有供动环布置的安装槽，所述动环还包括用于固定所述动环的固定件，所述固定件设置于所述推力座外侧；所述支撑座具有供所述静环布置的安装开口，所述支撑端面具有连通于所述安装开口的容置槽，且在所述容置槽内布置用于压紧所述静环的防转销。本申请具有方便静环在支撑座进行装配、动环在推力座进行装配的效果。

技术研发人员：戴志能
受保护的技术使用者：宁波精科机械密封件制造有限公司
技术研发日：20230311
技术公布日：2024/1/13